电极电势!47

电极电势!47 电电电极 　　一～电电电极(electrode potential)的电生 电电理电—双 　　德化家能斯特;国学H,W,Nernst,提出了电电理电;双electron double layer theory,解电电电电的电生的原因。金放入溶液中电～一方面金晶中电极当属属体 于电电的金子在性水分子的作用下～电金 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面电入溶液。金性电愈活电运属离极离属属～电电电电就愈大～一方面溶液中的金子～由于受到金表面电子的吸引～而在另属离属 金表面电～溶液中金子的电度愈大～电电电电也愈大。在一定电度的溶液中属沉属离达 到平衡后～在金和溶液相界面上形成了一电相反电荷的电电属两个双(electron double layer)～电电的厚度电然小双很(电电10-8厘米量电数), 但却在金和溶液之电电属生了电电差。通常人电就把电生在金和电溶液之电的电电电的电电差电金的电电电属双称属极 ;electrode potential,～以此描述电得失电子能力的相电强弱。电电电以符并极极号E Mn+/ M表示, 电位电V(伏)。 如电的电电电以极EZn2+/ Zn 表示, 电的电电电以极ECu2+/Cu 表示。 　　电电电的大小主要取于电的本性～受度、介电和子电度等因素的影极决极并温离响。　　2,电准电电电 极 　　电了电得各电电的电电电电～通常以某电电的电电电作电准其各待电电电电极极数极极与它极 成电池,通电电定电池的电电电, 而定各电不同电的相电电电电确极极E电。1953年电电粹化国学与电用化电合;学会IUPAC,的建电～采用电准电电作电电准电～人电地电定电准电电极极并极 的电电电电零。极 　　;1,电准电电 电符极极号: Pt|H2(101.3kPa)|H+(1mol.L-1)　　电反电极: 2H+ + 2e = H2;g, 　　EH+/ H2 , 0 V ? 　　右上角的符“号”代表电准电。? 　　电准电要求电电于电准电力;极100kPa或1bar,下～电成电的固或液物电都极体体 是电电物电～物电其分电电气体100kPa～电成电电的有电子;包括反电的介电,的电离参与 度电1mol.L-1;电格的念是活度,。通常电定的度电概温298K。 　　(2) 电准电电电,用电准电电和待电电在电准电下电成电池～电得电电池的电电电电～极极极状并 通电直流电电表定电池的正电～可根据确极即E池 = E;+,, E;-,电算各电电的极电准电电电的相电电。极数 　　例如在298k～用电位电电得电准电电和电准极Zn电所电成的极原电池的电电电;E池,电0.76v～根据上式电算Zn2+/Zn电电的电准电电极-0.76v。用同电的电法可电得Cu2+/Cu电电 的电电电电极+0.34v。 　　电的 极E电正电表示电成电的化型物电～得电子的电向大于电准电电中的极氧极? H+～如电电中的 极Cu2+～如电的电电电～电电成电的化型物电得电子的电向小于电准极极氧 电电中的极H+～如电电中的极Zn2+。 　　电电电用中,常电用一些电电电电电定电如电和极极甘汞电极和 电 - 电化电电极作电参极比电和其它极构它极极极待电电成电池～求得其电的电电。电和甘汞电的电电电电电0.24V。电-电化电电的电极极电电电0.22V。 　　3. 电准电电电表极 　　不同化电原电电的电准电电电电按照由小到大的电序排列～得到电电反电的电将氧极数极 准电电电表。其特点有,极 　　;l,一般采用电反电的电原电电～每一电的电反电均成电原反电形式～,极极极写即 氧化型 ， ne =　电原型～ 　　;2,电准电电电是平衡电电～每电电极个E电的正电～不电电反电电行的方向而号随极? 改电。 　　;3,E电的大小可用以判在电准电下电电中化型物电的化能力和电原型断状氧氧? 物电的电原能力的相电强弱～而电反电物电的电量无电。例如,与参与极数 　　I2，2e =2I- E= +0.5355V? 　　1/2 I2，e = I- E= +0.5355V ? 　　;4,E电电适合于电电电的水溶液电的电反电。电于非水、高、固相反电～电有一极温? 定局限性。而电于非电电的反电可用 Nernst 方程电化。 　　二～电电电的电用极 　　;一,、判化电和电原电的相电强弱断氧 　　在电准电下化电和电原电的相电强弱～可直接比电状氧E电的大小。? 　　E电越小;例如Li,-3.03v,的电其电原型物电愈易失去电子～是愈强的电原极? 电～电电的化型物电电愈电得到电子～是愈弱的化电。氧氧E电愈大的电其化型物电愈极氧? 易得到电子～是电强的化电～电电的电原型物电电愈电失去电子～是愈弱的电原电。氧 　　[例1] 在下列电电中电电出最强的化电和最强的电原电。指出各化电物电的氧并氧氧 化能力和各电原电物电的电原能力强弱电序。 　　MnO4-/Mn2+、Cu2+/Cu、Fe3+ /Fe2+、I2/I-、Cl2/Cl-、Sn4+/Sn2+ 　　;二,、判化电原反电的方向断氧 　　1,根据E电～判电准下化电原反电电行的方向。断状况氧? 　　通常件下～化电原反电电是由电强的化电电原电向着生成电弱的化电和电条氧氧与氧 原电方向电行。电电电的电看～化电电电的电电大于电原电电电的电电电～反电才可以电从极数来当氧 行。反电以“高电电的化型化低电电的电原型”的方向电行。在判化电原反电能否氧氧断氧 自电电行电～通常指的是正向反电。 　　2,根据电池电电电E池电～判化电原反电电行方向。断氧? 　　任何一化电原反电～原电上都可以电电成原电池。利用原电池的电电电可以判个氧断氧 化电原反电电行的方向。由化电原反电电成的原电池～在电准电下～如果电池的电准电电电氧状 ,0, 电电池反电能自电电行～如果电池的电准电电电 ,0, 电电池反电不能自电电行。在非电准状电下～电用电电下的电电电判。状来断 　　原电池的电电电电电电之电的电从与极来氧系看～只有 , 电～电化电原反电才能自电地向正反电方向电行。也就是电～化电所在电电的电电电氧极极必电大于电原电所在电电的电电电～才能电足E ,0的件。条 　　电力电电池电电电是电池反电电行的从学当氧构推电力。由化电原反电成的电池的电电电E?池大于零电～电此化电原反电就能自电电行。因此～电池电电电也是判化电原反电能否氧断氧 电行的判据。 　　电池通电化电原反电电生电能～氧体温系的自由能降低。在恒恒电下～自由能的降低电;,?G,等于电池可能作出的最大有用电功;W电,, 　　,?G,W电,QE,nFE池 　　即?G,,nFE池 　　在电准电下～上式可成,状写 　　?G , ,nFE池 ?? 　　当E池 电正电电～?G电电电～在电准电下化电原反电正向自电电行～状氧当E???池电电电电～?G电正电～在电准电下反电正向非自电电行～状逆向反电自电电行。E或E?? 愈是电大的正电～化电原反电正向自电电行的电向愈大。氧E池或E池愈是电大的电电～? 逆向反电自电电行的电向愈大。 　　[例2] 电判反电 断Br + 2Fe 2Fe +2Br 在电准电下电行的方向。状 　　解:电表知,Fe + e Fe , +0.77V 　　Br + 2e 2Br , +1.07V 　　由反电式可知,Br 是化电～氧Fe 是电原电。 　　故上述电池反电的 , +1.07-0.77,0.29V,0　　;三,,判反电电行的限度电算平衡常断——数 　　一化反电的个学从数断完成程度可电反电的平衡常大小定量地判。因此～把电准平衡常数Kφ和电力学来吉布斯自由能电系起。 　　?Gφ,,2.303RTlgKφ 　　?Gφ,,nFEφ 　　电, ,nFEφ , 2.303RTlgKφ 　　电准平衡常数Kφ和电准电电电Eφ之电的电系式电, 　　,nFEφ 　　lgKφ = ———————— 　　2.303RT 　　R电常～气体数T电电电度～温n电化电原反电方程中电子电氧数移目～F电法拉第常数。 　　电式表明～在一定度下～化电原反电的平衡常电准电池电电电有电～反电温氧数与与 物的电度无电。Eφ越大～平衡常就越大～反电电行越数完全。因此～可以用Eφ电的大小电反电电行的程度。一般电～来估Eφ?0.2,0.4,的化电原反电～其平衡常氧数 均大于106( K>106 ),表明反电电行的程度已相当完全了。Kφ电大小可以电明反电电行的程度～但不能定反电决速率。 　　三～影电电电电的因素响极 　　影电电电的因素是子的电度、溶液的响极离碱沉断酸性、淀电和电合电～判电的因素是能斯特方程。 　　能斯特方程式,电准电电电是在电准电下电定的。如果件改电～电电电的电电电也极状条极 随极决极它极来体之电生改电。电电电的大小～首先取于电的本性～是通电电准电电电 电的。其次～溶液中子的电度;或的分电,、度等的改电都引离气体温会极它起电电电的电化。电之电的定量电系可由能斯特方程式表示～来 　　四～元素电电电及其电用 　　大多数属几氧非金元素和电渡元素可以存在电化电～各电化电之电都有相电的电准氧 电电电。可其各电化电按高到低;或低到高,的电序排列～在电电化电之电用直电极将氧两氧 电接起来并极极氧在直电上电明相电电反电的电准电电电电～以电电的电形表示某一元素各电化电之电电电电电化的电极称系电电元素电电电～因是拉特默;Latimer,首电～故又称电拉特默电。根据溶液pH电的不同～又可以分电大电, ;两A表示酸性溶液,表示溶液的pH,0～ ;B表示性溶液,表示溶液的碱pH,14。电某一写既将元素的电电电电～可以全部氧〖〗化电列出～也可以根据需要列出其中的一部分。例如电的元素电电电。 　　在元素电位电的最右端是电原型物电～如Cl ～最左端是化型物电～如氧ClO 。中电的物电～相电于右端的物电是化型～相电于氧左端的物电是电原型～例如Cl 相电于Cl 是化型～相电于氧ClO 是电原型。 　　元素电电电在主要电用, 　　1,判化反电是否能电行断歧 　　所电化反电～就是在同一歧个离氧另元素中～一部分原子;或子,被化～一部分原子;或子,离被电原的反电。若在下列元素电电电中 　　Eφ左 Eφ右 　　A ————B C 　　若Eφ右,Eφ左 ,其中电价电B可自电地电生岐化反电,生成A和C。且Eφ池越大～化反电程度越大。相反地～歧若Eφ右,Eφ左～电不能电生化反电。歧　　电例,〖〗 　　2,电算未知电准电电电极 　　根据元素电电电可相电化电电电的从几个氧极氧已知电准电电电～求算不相电化电电电的未知电准电电电。例如某极元素电电电电, 　　Eφ1 Eφ2 　　A ————B C 　　? Eφ ? 　　不同电电的电准电电电电极系, 　　n1 Eφ1 + n2Eφ2 　　Eφ= ———————— 　　N 　　1、什电叫元素电电电 　　例,已知,φ(O2/H2O2) = 0.682V, φ(H2O2/H2O) = 1.77V,φ(O2/H2O) = 1.229V 　　元素电电电氧元素) 　　0 -1 -2 　　O2 0.682 H2O2 1.77 H2O 　　1.229 　　将氧元素不同化电,按化由高到低电序排列成行～;电电的表示相一氧数与致,　　在物电电用直电电接表示一电电～在直电上电两个极明此电电的电准电电电。　　2、元素电电电的电用 　　从清氧氧氧元素电电电可楚看出某元素各化电的化电原性以及介电电化电原性的影响～ 　　1.56 1.49 　　φθA ClO4 +1.19 ClO3 +1.21 HClO2 +1.64 HClO +1.63 Cl2 +1.36—— Cl— 　　1.37 1.45 　　0.76 0.89 　　φθB ClO4 +0.36 ClO3 +0.33 ClO2 +0.66 ClO +0.42 Cl2 +1.36 Cl———— — 　　0.52 0.62 　　φθA, 1V ～除φθ;Cl2/Cl—,外～φθB, 1V 　　?电的含酸氧氧碱作化电电～电在酸性介电中电行～作电原电电～电在性介电中电行。　　3、判化反电能否自电电行断歧 　　元素的一电化电同电向电高和电低的化电电化的电程电电化反电。氧氧称歧 　　例1, φθB ClO 0.42 Cl2 1.36 Cl—— 　　φθB 　　2ClO + 2H2O + 2e =Cl2 + 4OH 0.42—— 　　Cl2 + 2e =2Cl 1.36— 　　?歧化反电能电电行。 　　Cl2 + 2 OH ————? ClO+ Cl + H2O　　例2, Cu2+ 0.159 Cu+ 0.52 Cu　　2 Cu+ —? Cu2+ + Cu 　　?φθ右电φθ左～化反电能电自电电行。歧 　　4、判化反电的断歧逆反电能否自电电行 　　例3,φθA HClO 1.63 Cl2 1.36 Cl— 　　φθA 　　Cl2 + 2e =2Cl 1.36— 　　2HClO + 2H+ + 2e =Cl2 + 2H2O 1.63 　　HClO + Cl + H+ ——? Cl2 + H2O 　　?φθ左电φθ右～化反电的歧逆反电能电自电电行。　　, 即 　　A B C 　　φθ左电φθ右～B —?A + C～化反电歧 　　φθ左电φθ右～A ， C —? B～化反电的歧逆反电　　Sn4+ 0.154 Sn2+ -0.136 Sn　　Sn4+ + Sn —? 2Sn2+ 　　Fe3+ 0.771 Fe2+ -0.44 Fe　　2Fe3+ + Fe —? 3Fe2+ 　　元素电电电的用途, 　　1,判化反电是否能电电行断歧 　　化反电自歧即氧它氧氧身化电原反电,是指在化电原反电中～化作用和电原作用是电生在同电分子内氧离部同一化电的元素上～也就是电电元素的原子;或子,同电被氧化和电原。 　　由某元素不同化电的氧两个氧从三电物电所电成电电～按其化电高低排列电左至右 氧化电降低。 　　假电B能电生化反电～歧两个那电电电电所电成的电池电电电,　　B电成C是电得电子的电程～电是电池的正～极B电成A是失去电子的电程～电是电池 的电～所以极 　　, , , 0　 , 即 　　假电B不能电生化反电～同理歧: 　　, , , 0　 , 即 　　例化反电〖两歧〗 　　由上例可两广推电一般电律, 　　在元素电电电 中～若 , ～物电B将歧自电地电生化反电～电物电A和C～若 , ～ 当溶液中有A和C存在电～自电地电生化反电的将歧逆反电～电物电B。　　2,从极已知电电求未知电电的电准电电电 　　假电有一元素的电电电, 　　根据电准自由能电化和电电的电准电电电电极系, 　　ΔG , -n F 　　ΔG , -n F 　　ΔG , -n F 　　n 、n 、n 分电电相电电电的电子电移数～其中n , n + n + n 电　　ΔG , - n F , -(n + n + n ) F 　　按照盖斯定律～吉布斯自由能是可以加合的～, 即 　　ΔG , ΔG ，ΔG ，ΔG 　　于是整理得,-(n + n + n ) F , (- n F )+;- n F ,+;- n F , 　　若有i相电电电～电个 　　根据此式～可以在元素电电电上～直电地电算出很欲求电电的 电。 　　[例6-16] 已知298K电～电元素在性溶液中的电电电～电求出 碱[ClO /Cl ]～ [ClO /ClO ]～ [ClO /Cl ]的电。 　　解,298K电电元素在性溶液中的电电电 碱